Giáo án và PPT KHTN 8 cánh diều Bài 3: Định luật bảo toàn khối lượng. Phương trình hoá học

BÀI 3: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG. PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS quan sát hình ảnh và trả lời:

Quan sát hình 3.1: Đặt hai cây nến trên đĩa cân, cân ở vị trí thăng bằng. Nếu đốt một cây nến, sau một thời gian, cân có còn thăng bằng không? Giải thích.

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG

GV cho HS đọc thí nghiệm 1 và trả lời câu hỏi: 

Thí nghiệm 1

Chuẩn bị

- Dụng cụ: cân điện tử, bình tam giác (loại 100ml), ống hút nhỏ giọt, ống đong.

- Hóa chất: dung dịch sodium sulfate (Na₂SO₄), dung dịch barium chloride (BaCl₂)

Tiến hành:

- Đặt bình tam giác trong đó có chứa 10 ml dung dịch BaCl₂ trên đĩa cân điện tử và lấy đầy dung dịch Na₂SO₄ vào ống hút nhỏ giọt có bóp cao su đậy lên miệng bình (hình 3.2a). Ghi chỉ số khối lượng hiện trên mặt cân (kí hiệu là m_A)

- Bóp nút cao su cho dung dịch Na₂SO₄ chảy hết xuống bình (hình 3.2b). Quan sát dấu hiệu của phản ứng xảy ra. Ghi chỉ số khối lượng hiện trên mặt cân (kí hiệu là m_B)

• Em hiểu biến đổi vật lí là hiện tượng gì?

• So sánh m_A và m_B, từ đó rút ra nhận xét về tổng khối lượng của các chất trước và tổng khối lượng của các chất sau phản ứng.

• Em kết luận gì về định luật bảo toàn khối lượng?

Sản phẩm dự kiến:

Hiện tượng thí nghiệm 1: 

- Ở bước 1, chưa có hiện tượng gì, ghi chỉ số khối lượng cụ thể m_A

- Ở bước 2, xuất hiện kết tủa màu trắng (chứng tỏ có phản ứng hóa học xảy ra), ghi chỉ số khối lượng cụ thể m_B. 

So sánh m_A với m_B

- Nhận xét: m_A = m_B (tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng (m_A bằng tổng khối lượng các chất sản phẩm (m_B)) 

Kết luận:

- Tổng khối lượng của các chất phản ứng = Tổng khối lượng của các chất sản phẩm

II. ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG

Hoạt động 1: Phương trình bảo toàn khối lượng

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Em hãy nêu phương trình bảo toàn khối lượng?
• Em hãy giải thích các kí hiệu trong phương trình?

Sản phẩm dự kiến:

- Phương trình bảo toàn khối lượng:

m_A + m_B = m_C + m_D

- Trong đó: m_A, m_B, m_C, m_D lần lượt là khối lượng của các chất phản ứng và sản phẩm 

Hoạt động 2: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

GV cho HS thảo luận và trả lời câu hỏi: 

• Cho 5,6 g sắt (iron) tác dụng vừa đủ với 7,3 g hydrochloric acid, thu được 12,7 g iron(II) chloride và khí hydrogen. Tính khối lượng khí hydrogen tạo thành.
• Đốt cháy hoàn toàn 12 g carbon trong khí oxygen, thu được 44 g khí carbon dioxide. Tính khối lượng khí oxygen đã tham gia phản ứng.

Sản phẩm dự kiến:

- Khối lượng khí hydrogen tạo thành: 

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

- Khối lượng khí oxygen đã tham gia phản ứng:

C + O₂ → CO₂

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

III. PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Hoạt động 1: Phương trình hóa học là gì

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Phương trình hóa học là gì? 
• Nêu các bước biểu diễn phương trình hóa học, minh họa qua ví dụ phản ứng hóa học diễn ra khi cho khí hydrogen tác dụng với khí oxygen 

Sản phẩm dự kiến:

- Phương trình hóa học là cách thức biểu diễn phản ứng hóa học bằng công thức hóa học của các chất phản ứng và các chất sản phẩm

- Phản ứng hóa học diễn ra khi cho khí hydrogen tác dụng với khí oxygen tạo thành nước được biểu diễn bằng sơ đồ chữ:

Hydrogen + Oxygen → Nước

 Thay thế tên các chất bằng công thức hóa học, tìm hệ số thích hợp sao cho số nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế của phương trình đều bằng nhau, được phương trình hóa học của phản ứng: 

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Hoạt động 2: Các bước lập phương trình hoá học

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Phương trình hóa học là gì? 
• Với các phản ứng hóa học trong đó có nhóm nguyên tử không thay đổi được và sau phản ứng cần lưu ý những điểm gì?         
• Lập phương trình hóa học cho các phản ứng sau :

 Fe + O₂ → Fe₃O₄

Sản phẩm dự kiến:

- Các bước lập phương trình hóa học:

+ Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng 

+Bước 2: So sánh số nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử các chất phản ứng và các chất sản phẩm

+Bước 3: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố

+Bước 4: Kiểm tra và viết phương trình hóa học 

- Nếu trong các chất phản ứng và các chất sản phẩm có nhóm nguyên tử không thay đổi trước và sau phản ứng thì coi cả nhóm nguyên tử đó như là một đơn vị để cân bằng

- Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng 

Fe + O₂ → Fe₃O₄

Bước 2: So sánh số nguyên tử của mỗi nguyên tố/chất trước và sau phản ứng

Bước 3: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố

Bước 4: Kiểm tra và viết phương trình hóa học 

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

Hoạt động 3: Ý nghĩa của phương trình hóa học

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Nhận xét về ý nghĩa của phương trình hóa học? 
• Xét phương trình hóa học của phản ứng sau:

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + 2NaOH

a) Cho biết số nguyên tử, số phân tử của các chất phản ứng và các chất sản phẩm.

b) Cho biết tỉ lệ hệ số của các chất trong phương trình hóa học.

Sản phẩm dự kiến:

- Phương trình hóa học cho biết:

+ Các chất phản ứng và các chất sản phẩm.

+ Tỉ lệ về số nguyên tử hoặc số phân tử giữa các chất trong phản ứng. Tỉ lệ này bằng đúng tỉ lệ hệ số của mỗi chất trong phương trình hóa học.

- Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + 2NaOH

a) 1 phân tử Na₂CO₃ phản ứng với 1 phân tử Ba(OH)₂ tạo ra 1 phân tử BaCO₃ và 2 phân tử NaOH 

b) Tỉ lệ hệ của các chất trong phương trình hóa học = 1 : 1 : 1 : 2

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau

A. Tổng khối lượng sản phẩm nhỏ hơn tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng

B. Tổng khối lượng sản phẩm bằng tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng

C. Tổng khối lượng sản phẩm lớn hơn tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng

D. Tổng khối lượng sản phẩm nhỏ hơn hoặc bằng tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng 

Câu 2. Tỉ lệ hệ số tương ứng của chất tham gia và chất tạo thành của phương trình dưới đây là 

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

A. 1 : 2 : 1 : 2

B. 1 : 2 : 2 : 1 

C. 1 : 2 : 1 : 1

D. 2 : 1 : 1 : 1

Câu 3. Tỉ số giữa các chất tham gia phản ứng của phương trình sau là

2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

A. 1 : 1 

B. 1 : 2 

C. 2 : 3 

D. 2 : 1

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: B

Câu 2: C

Câu 3: D

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Tính khối lượng FeS tạo thành trong phản ứng của Fe và S, biết khối lượng của Fe và S đã tham gia phản ứng lần lượt là 7 gam và 4 gam.

Câu 2: Lập phương trình hóa học cho phản ứng magnesium (Mg) tác dụng với oxygen (O₂) tạo thành magnesium oxide (MgO).